| 考虑驾驶员反应特性的倾转旋翼机单发失效轨迹优化 |
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| 引用本文： | 严旭飞,罗阳,陈仁良,刘福端.考虑驾驶员反应特性的倾转旋翼机单发失效轨迹优化[J].南京航空航天大学学报,2018,50(6):815-822. |
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| 作者姓名： | 严旭飞 罗阳 陈仁良 刘福端 |
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| 作者单位： | 1. 南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室, 南京, 210016;2. 武警后勤学院学兵二大队九队, 天津, 300309 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（11672128）资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目；南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金（kfjj20170120）资助项目；中央高校基本科研业务费专项奖金资助项目。 |
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| 摘 要： | 为了能在倾转旋翼机单发失效轨迹优化的研究中考虑到驾驶员的反应特性,建立相应的增广飞行动力学模型并进行计算分析。首先,以倾转旋翼机基本纵向刚体飞行动力学模型为基础,建立旋翼拉力系数、旋翼后倒角与操纵杆量之间的关系,并引入延迟环节、惯性环节和操纵速率限制来模拟驾驶员的反应特性,形成适用于倾转旋翼机单发失效轨迹数值优化研究的增广飞行动力学模型。然后,采用直接转换法将轨迹优化对应的最优控制问题转化为非线性规划问题进行求解。最后,以XV-15倾转旋翼机为样机,计算短距起飞单发失效后的最优着陆过程,并与相关文献结果进行对比。对比结果表明:考虑驾驶员的反应特性后,优化得到的状态量、需用功率、拉力系数和旋翼后倒角变化更加柔和,着陆时间和距离有所延长,操纵杆量变化更加合理。除此之外,随着驾驶员感知延迟时间增加,最优着陆过程所需时间会增加,且着陆时触地速度也会增大,但操纵量变化趋势基本一致。考虑驾驶员反应特性的倾转旋翼机单发失效轨迹优化可以为驾驶员实施安全着陆提供更加有用的依据。
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| 关 键 词： | 倾转旋翼机 单发失效 驾驶员反应特性 飞行动力学模型 轨迹优化 |
| 收稿时间： | 2017/3/27 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/10/29 0:00:00 |
Tilt-Rotor Aircraft Trajectory Optimization After One Engine Failure Considering Pilot Response Characteristics |
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| YAN Xufei,LUO Yang,CHEN Renliang,LIU Fuduan.Tilt-Rotor Aircraft Trajectory Optimization After One Engine Failure Considering Pilot Response Characteristics[J].Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,2018,50(6):815-822. |
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| Authors: | YAN Xufei LUO Yang CHEN Renliang LIU Fuduan |
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| Institution: | 1. National Key Laboratory of Science and Technology on Rotorcraft Aeromechanics, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016, China;2. Student 2 Brigade 9 Teams, Logistics University of PAP, Tianjin, 300309, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | tilt-rotor one engine failure pilot response characteristics flight dynamic model trajectory optimization |
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